《波的形成与描述 第2课时》示范课教学设计【物理鲁科版高中选择性必修第一册(新课标)】

1波的形成[学习目标] 1.理解波的形成过程，会判断质点的振动方向(难点)。

2.知道横波和纵波的概念，能够区别横波和纵波。

3.知道机械波的产生条件和传播特点(重点)。

一、波的形成及特点如图所示，手拿绳的一端，上下振动一次，使绳上形成一个凸起状态，随后形成一个凹落状态，可以看到，这个凸起状态和凹落状态在绳上从一端向另一端移动。

如果在绳子上某处做一红色标记，观察这一红色标记的运动。

(1)红色标记有没有随波迁移？红色标记是怎样运动的？(2)当手停止抖动后，绳上的波会立即停止吗？答案(1)没有，红色标记只在竖直方向上下振动(2)不会，当手停止抖动后，波仍向右传播1．波：振动的传播称为波动，简称波。

2．波的形成(以绳波为例)(1)一条绳子可以分成一个个小段，这些小段可以看作一个个相连的质点，这些质点之间存在着弹性力的作用。

(2)当手握绳端上下振动时，绳端带动相邻的质点，使它也上下振动。

这个质点又带动更远一些的质点…绳子上的质点都跟着振动起来，只是后面的质点总比前面的质点迟一些开始振动，绳端这种上下振动的状态就沿绳子传了出去，整体上形成了凹凸相同的波形。

1．绳上各质点开始振动的方向(起振方向)与振源起振的方向有什么关系？答案绳上各点的起振方向与振源起振方向相同。

2．振源振动停止后，波还能继续传播吗？答案能够继续传播波动过程中各质点的运动特点波动过程中各质点的振动周期都与波源的振动周期相同，其运动特点为：(1)先振动的质点带动后振动的质点——“带动”(2)后振动的质点重复前面质点的振动——“重复”(3)后振动的质点的振动状态滞后于先振动的质点的振动状态—“滞后”例1如图所示是某绳波形成过程的示意图。

质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动2、3、4…各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端。

已知t ＝0时，质点1开始向上运动，t ＝T 4时，1到达最上方，5开始向上运动。

问：(1)t ＝T 2时，质点6、10、14的运动状态(是否运动、运动方向)如何？(2)画出t ＝3T 4时的波形，并说明质点6、10、14的运动状态。

2.1波的形成和描述 教案2 (鲁科版选修3-4)波的描述一、 教学目标1. 明确描述机械波的物理量2. 明确波的图象的物理意义。

3. 明确振动图象与波动图形的区别。

4. 掌握波的吋间周期性和空间周期性的特点。

二、 重点、难点分析1. 重点是明确波的图象的物理意义；2. 难点是对波的时间与空间周期性的理解与应用。

三、 主要教学过程(一) 引入新课机械波是机械振动在介质里的传播过程，从波源开始，随着波的传播，介质屮的大量 质点先后开始振动起来，虽然这些质点只在平衡位置附近做重复波源的振动。

但rh 于它们振 动步调不一致，所以，在某一时刻介质中各质点对平衡位置的位移各不相同。

为了从总体上 形象地描绘出波的运动情况，物理学中采用了波的图象。

(二) 教学过程设计1. 描述机械波的物理量(1) 波长定义：沿着波的传播方向，两个相邻的在振动过程中对平衡位置的位移总是相等的质 点间的距离。

单位：米符号：x演示：观察演示仪器，从中可以看岀：① 在横波中波长等于相邻两个波峰或波谷之间的距离；在纵波屮波长等于相邻两个密部或疏部的屮央Z 间的距离。

② 质点振动一个周期，振动形式在介质屮传播的距离恰好等于一个波长，即：振动在 一个周期里在介质中传播的距离等于一个波长。

(2) 波速定义：波的传播快慢，其大小由介质的性质决定的，在不同的介质中速度并不相同。

单位：米/秒符号：v表达式：v=^/T(3) 频率质点振动的周期又叫做波的周期(T)；质点振动的频率又叫做波的频率(f)。

波的振动周期和频率只与振源有关，与媒质无关。

2. 波的图象(1) 在平面直角坐标系屮：横坐标一一表示在波的传播方向上各质点的平衡位置与参 考点的距离。

纵坐标一一表示某一时刻各质点偏离平衡位置的位移。

连接各位移矢量的末端所得到的曲线就形成了波的图象， 如图1中甲表示某一时刻绳上的一列横波，乙是它的图象。

横波的图彖与纵波的图彖形状相似，波的图象乂叫波形图。

机械波的形成与描述教学设计与示例(鲁科版) 教学目标1、掌握机械波的产生条件、形成过程和机械波的传播特点（规律）；2、掌握描述波的物理量——波速、周期、波长；3、正确区分振动图象和波动图象，并能运用两个图象解决有关问题教学重点：机械波的传播特点，机械波的三大关系（波长、波速、周期的关系；空间距离和时间的关系；波形图、质点振动方向和波的传播方向间的关系）教学难点：波的图象及相关应用。

教学方法：讲练结合，计算机辅助教学。

教学过程实验引入：水波实验（利用水波发生器投影仪）（1）介绍仪器，打开电源，振针振动（2）拿掉振针，倒水（3）把振针按上观察水波。

师：水波的形成与机械振动有关，故称之为机械波。

请大家据实验观察思考：机械波的形成需要什么条件？引出课题，第一节机械波的形成与描述。

提问学生总结条件。

一、机械波形成与传播1、机械波的产生条件：①波源（机械振动）②传播振动的介质（相邻质点间存在相互作用力）。

观看视频：绳波的形成（彩带舞-图一、图二），学生分组实验：能否形成绳波？建立理想模型：把绳分成小段，把每一小段等效成质点；进一步，展示横波演示器，可以用横波演示器来研究波的形成与传播。

利用横波演示器分组实验：两人合作探究以下问题，体会机械波的形成过程并总结传播特点。

（1）后面的质点为什么会振动，所有质点是否同时开始振动，后面的质点振动所需的能量是哪里来的？（2）在机械波传播过程中，质点随波向前迁移吗？用实验验证你的观点。

（3）根据前一点的振动方向可以推断下一个质点的振动方向吗？2、形成过程-带动-滞后-重复。

机械波定义：机械振动在介质中的传播。

3、传播特点（1）传播振动形式（2）质点不随波迁移（3）传递能量（联系地震）。

由第三个问题引入分类，并利用横波演示器和弹簧波展示。

二、机械波的分类-如图五（1）质点振动方向和波的传播方向垂直的叫横波，如：绳上波、水面波等。

（2）质点振动方向和波的传播方向平行的叫纵波，如：弹簧上的疏密波、声波等。

波的形成和描述教学目标（一）知识目标1、知道直线上机械波的形成过程．2、知道什么是横波，知道波峰和波谷；知道什么是纵波，知道疏部和密部．3、知道"机械振动在介质中的传播，形成机械波"．知道波在传播运动形成的同时也传递了能量．4、通过学习使学生能明白用语言交流是利用声波传递信息等生活中的机械波．（二）能力目标培养学生对现象的观察能力以及对科学的探究精神．教学建议本节重点是理解形成机械波的物理过程；学习中掌握振动质点的运动只在平衡位置附近振动，并不随波迁移。

知道横波和纵波的区别是波形不同，横波有波峰、波谷，而纵波有疏部和密部．认真分析下列问题：1、机械波能离开媒质向外传播吗?(解答)不能．机械波一定要依赖媒质才能传播，若没有媒质，相邻质点间的相互作用就不能发生，前一个质点就不能带动后一质点振动，所以振动形式无法传播出去．2、日常生活中，发现球掉入池塘里，能否通过往池塘丢人石块，借助石块激起的水波把球冲到岸边呢?（解答）不能．向水中投入石块，水面受到石块的撞击开始振动，形成水波向四周传去．这是表面现象，实际上水波向四周传播而水只是上下振动并不向外迁移，所以球也仅仅是上下振动而不会向岸边运动．教学重点机械波的形成过程及描述教学难点机械波的形成过程及描述教学用具1、演示绳波的形成的长绳；并用课件展示。

2、横波、纵波演示仪；并用课件展示。

3、用幻灯展示机械波教学步骤引入新课我们已学习过机械振动，它是描述单个质点的运动形式，这一节课我们来学习由大量质点构成的弹性媒质整体的一种运动形式——机械波。

1、机械波的产生条件演示——水波：教师用幻灯机做实验：使平静的水面振动，会看到水面上一圈圈起伏不平的波纹逐渐向四周传播出去，形成水波。

演示——绳波：用手握住绳子的一端上下抖动，就会看到凸凹相间的波向绳的另一端传播出去，形成绳波。

以上两种波都可以叫做机械波。

教师提问：水波离开水能看到上面的现象吗？绳波离开绳行吗？学生回答：不行。

第二章第1节波的形成和描述【目标导学】：学习目标：1. 知道直线上机械波的形成过程；2．知道什么是横波的波峰和波谷；什么是纵波的密部和疏部；3. 知道波在传播运动形式的同时也传递了能量。

学习重点：机械波的形成过程及传播规律。

学习难点：机械波的形成过程及传播规律。

【课前预习】1．观察水波是怎样形成的？波传播时水面上漂浮物是否随波传播？2．举出几个有关波的例子？3．看书完成下列问题（1）叫波，形成波的条件是、。

（2）叫横波，叫波峰，叫波谷叫纵波，叫蔬部，叫密部；横波和纵波的区别是（你能理解“振动方向”和“波的传播方向”吗？）4．你能看出波传播中质点作什么运动？相邻质点运动有什么区别？【新课教学】一、波的形成和传播演示：将丝带一端用手指按在桌面上，手持另一端沿水平桌面抖动，在丝带上产生一列凹凸相间的波向另一端传播。

拨动水平悬挂的柔软长弹簧一端，产生一列疏密相间的波沿弹簧传播。

请用手敲击桌面，听到声音，这是声波在空气中传播（虽然看不到波形，但它客观存在）。

思考波产生的条件：①、②。

波是怎样形成的呢？为什么会有不同的波形？波传播的是什么呢？二、演示实验：观察波动演示器上凹凸相间的波演示屏上的质点排成一条水平线（表示各质点都处在平衡位置）观察思考以下问题：1、各个质点振动的先后顺序后面的质点总比前面的质点开始振动的时刻_______。

2、各质点的振动沿________ 方向，波的传播沿_______ 方向，质点振动方向与波的传播方向_______ 。

3、质点是否沿波的传播方向迁移？_______ 。

4、波是形成的。

5、这种波振动方向与波的传播方向叫做横波，在横波中凸起的最高处叫做波峰，凹下的最低处叫做波谷。

观察弹簧上产生的疏密相间的波。

拨动水平悬挂的柔软长弹簧（在某一位置系一根红布条一端），产生一列波沿弹簧传播。

观察思考以下问题1、红布条是否随波迁移？________说明了什么？_____________ 。

第一节波的形成和描述三维教学目标1、知识与技能<1）知道直线上机械波的形成过程；<2）知道什么是横波，波峰和波谷；<3）知道什么是纵波，密部和疏部；<4）知道“机械振动在介质中传播，形成机械波”，知道波在传播运动形式的同时也传递了能量。

<5）知道波的图象，知道横、纵坐标各表示什么物理量，知道什么是简谐波；<6）知道什么是波的图象，能在简谐波的图象中读出质点振动的振幅；<7）根据某一时刻的波的图象和波的传播方向，能画出下一时刻和前一时刻的波的图象，并能指出图象中各个质点在该时刻的振动方向；O4xrVTwH36<8）了解波的图象的物理意义，能区别简谐波与简谐运动两者的图象。

2、过程与方法：通过实验演示、观察、分析，培养学生进行科学探索的能力。

从而，培养学生的空间想象能力和思维能力。

O4xrVTwH363、情感他、态度与价值观：教学重点：机械波的形成过程及传播规律及波的图象认识及画波形图。

教学难点：机械波的形成过程及传播规律及波的图象的物理意义教学方法：实验探索和计算机辅助教学。

教学教具：丝带、波动演示箱、水平悬挂的长弹簧、音叉、波动演示仪<－）引入新课演示：抖动丝带的一端，产生一列凹凸相间的波在丝带上传播，在这个简单的例子中，我们接触到一种广泛存在的运动形式——波动，请同学们再举出几个有关波的例子。

<水波、声波、无线电波、光波。

） O4xrVTwH36水波、声波、地震波都是机械波，无线电波、光波都是电磁波。

这一章我们学习机械波的知识，以后还会学习电磁波的知识。

O4xrVTwH36<二）进行新课现在学习第一节，波的形成和传播。

1、波的形成和传播演示：拨动水平悬挂的柔软长弹簧一端，产生一列疏密相间的波沿弹簧传播；演示：敲击音叉，听到声音，这是声波在空气中传播<指明，虽然眼睛看不到波形，但它客观存在，也是疏密相间的波形）O4xrVTwH36<1）波产生的条件：波源；介质。

鲁科版高三物理选修3《波的形成和描述》教案及教学反思一、教学目标1.理解波的基本概念和波的分类。

2.掌握波的特性和传播规律。

3.掌握波的产生、传播、传递能量和测量等基本方法和技能。

4.了解波的应用和物理学领域中的一些前沿研究。

二、教学重难点1.波的产生和传播规律。

2.波的特性、测量和分析。

3.波的应用和前沿研究。

三、教学过程3.1 导入（5分钟）教师可以请一名学生拍手，然后询问：你们觉得这是什么声音？这是哪种声音？为什么？3.2 讲解（40分钟）1.波的基本概念和波的分类（10分钟）•介绍波的基本概念，例如波动的物理量、波的分类、波长、频率等。

•解释波的分类，例如机械波、电磁波、横波、纵波等。

•通过实例让学生理解波的概念和分类。

2.波的特性和传播规律（15分钟）•介绍波的特性，例如波的反射、折射、干涉、衍射等特性。

•解释波的传播规律，例如弦上波的拉力、密度、波速和波长之间的关系等。

•列举一些实例来帮助学生理解波的特性和传播规律。

3.波的产生、传播、传递能量和测量等基本方法和技能（15分钟）•介绍波的产生方法，例如弹簧振子、光源震动等方法。

•解释波的传播方法和传递能量，例如机械波的纵波和横波、波速和质点振动等。

•介绍波的测量方法，例如利用光电传感器和示波器实现波的测量。

•通过实验让学生体验波的产生、传播、传递能量和测量等基本方法和技能。

4.波的应用和物理学领域中的一些前沿研究（10分钟）•介绍波的应用，例如声波的传播、地震波的探测等。

•解释物理学领域中的一些前沿研究，例如引力波的探测、激发等。

•带学生了解波的应用和物理学领域中的一些前沿研究。

3.3 练习（30分钟）1.在黑板上出示一幅图，让学生根据图画出波的变化过程。

2.分组进行实验，了解波的产生、传播和测量方法。

3.课堂小测验，了解学生掌握情况。

3.4 总结（5分钟）1.对课程内容进行总结。

2.与学生进行互动交流，提高学生的参与度和思考能力。

四、教学反思本节课是在鲁科版高三物理选修3中的《波的形成和描述》单元进行的教学，主要目的是让学生能够理解波的基本概念、掌握波的特性和传播规律、了解波的产生、传播、传递能量和测量等基本方法和技能，并能够了解波在物理学领域中的一些前沿研究和应用。